我们生活的世界有形形色色的事物和现象，其中都必定包含着“科学”的成分。在这些成分中，有些是你所熟知的，有些是你未知的，有些是你还一知半解的。面对未知的世界，好奇的你是不是有很多疑惑、不解和期待呢?“形形色色的科学”趣味科普丛书，把我们身边方方面面的科学知识活灵活现、生动有趣地展示给你，让你在畅快阅读中收获这些鲜活的科学知识！
　　相对论总是让人好奇又有些困惑，光、能量、质量、空间、时间，还有重力……这本书把这些概念用百余幅精彩的图片、生动有趣的讲解贯穿起来，让你轻松地理解狭义相对论和广义相对论。给你的思想插上翅膀，同物理学家们一起畅游在相对论的缤纷世界吧！
　　本书适合青少年读者、科学爱好者以及大众读者阅读。

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　　这是一本关于光、能量、质量、空间、时间以及重力的读物，它详细地介绍了狭义相对论和广义相对论。书中设计了很多“思考实验”，以说明物理学家如何制作模型和解答问题。

Contents 看得见的相对论
第1章 光、物质和能量 1
1.1 光线 2
1.2 相对性第一定律 匀速直线运动没有绝对的意义 3
1.3 测量光速 4
1.4 相对性第二定律光速是绝对的常数 6
1.5 比光速还要快吗 7
1.6 理论与实际 9
1.7 质量与惯性 10
1.8 惯性与重量 11
1.9 能量 12
1. 10 质量与动能 13
1. 11 静止质量与动能 14
1. 11.1 内部运动的动能 14
1. 11.2 单纯的能量 15
1. 12 纯粹能量的质量 16
1. 13 质量与能量的等效 18
1. 14 信息需要能量 20
第2章 光、时间、质量与距离 21
2.1 光与时间 22
2.2 γ系数 24
2.3 谁的时钟慢了 27
2.4 光、时间和距离 28
2.4.1 速度方向上的距离 28
2.4.2 速度的方向和与其垂直的方向上的距离 30
2.5 相同的时刻 31
2.6 时间与质量 33
2.7 速度的加法 36
第3章 光、电子和磁 39
3.1 电荷与速度 40
3.2 电荷与磁铁 41
3.3 电场与磁场 43
3.4 电流产生的磁场 45
3.4.1 法拉第悖论 46
3.4.2 不符合相对论就不会有引力 47
3.4.3 符合相对论才会有引力 47
第4章 加速与惯性质量 51
4.1 导入加速度 52
4.2 旋转运动：双胞胎悖论1 52
4.3 旋转运动：并非欧几里得几何学 54
4.4 直线运动 56
4.5 固有时间与惯性：双胞胎悖论2 59
第5章 惯性与重力 63
5.1 惯性与重力的关系 64
5.2 重力并不是力 66
5.3 重力会扭曲时空 69
5.3.1 曲面 70
5.3.2 扭曲的时空 72
5.4 测量时空的扭曲程度 74
第6章 等效原理 79
6.1 重力与时间 80
6.2 扭曲时空中的固有时间：双胞胎悖论3 82
6.3 在弯曲的时空中做直线运动 84
6.4 受球体引力作用的长度 85
6.5 球体周围的引力 88
6.6 受到引力的质量 90
6.7 受到引力的光 91
6.8 对于黑洞的简单介绍 94
6.9 等效原理的总结 95
第7章 质量产生引力的方法 97
7.1 孤立的云彩的引力 98
7.2 爱因斯坦引力场方程 100
7.3 压力的参与 101
7.4 速度的导入 104
7.5 外部质量的介入 105
7.6 局部时空与整体时空 106
7.7 爱因斯坦引力场方程的解法 108
第8章 求解爱因斯坦引力场方程 113
8.1 引力造成的运动定律 114
8.2 球体中的引力 116
8.3 球形空洞中的平坦时空 119
8.4 球体外的引力 120
8.5 史瓦西精确解 123
8.6 牛顿的引力定律 126
第9章 广义相对性的应用 129
9.1 黑洞 130
9.2 光线的弯曲：弱引力1 132
9.3 开普勒定律 138
9.4 行星轨道的弯曲：弱引力2 143
9.5 黑洞附近的强引力 147
9.6 引力波 150
9.7 引力的能量在哪里 152
9.8 宇宙大爆炸 155
9.8.1 宇宙中的小球形区域的质量 56
9.8.2 宇宙整体的球形区域的质量 58
9.9 真空的能量和引力 162
第10章 总结 167
10 总结 168
附录 71
11.1重要的数值 172
11.2 纯粹能量 173
11.3 小速度的相对性 176
11.4从增加的质量得出速度加法定理 177
11.5 爱因斯坦引力场方程的张量 180
参考文献 182

　　7　质量与惯性
    在装载物豆子中，究竟会发生什么变化呢?
   其实，豆子的“惯性质量”增加了。“惯性质量”简称为“质量”或“惯性”。让我们这样来考虑惯性质量。如图1．10所描述的那样，在滑冰场上放置一个表面打磨得足够光滑的石块。冰非常光滑而摩擦力非常小，为使石块加速，我们就要施加推动力，石块就会进行“抵抗”。如果换成两倍大的石块，就需要用两倍的力。这是因为两倍大的石块具有两倍的质量。“惯性”也包含有“惰性”的涵义。物体是有质量的，如果不对它施加力，物体是不会加速的。从现实中的各种物理现象可以观察到，物体最重要的特征是“质量”。
　　8　惯性与重量
   在这里，我们不是写成“石头的重量”而是写成“质量”，那么“重量”与“质量”有什么关系呢?
   石块的质量越大，移动它越费力。但是另一方面，石块的质量越大，不移动它越费力。也就是说，如果不支撑好石块，它就会掉下来。
   在地球上，石块的重量可以通过“质量”来测得，而在宇宙中的石块却不能这样来测定。但是，我们可以推动他，来测它的阻力。
   我们回过头来看理想的火箭，思考一下装载物豆子。相对于我们的速度越大，豆子对于加速的阻力就越大。这样说豆子的质量应该是增加了。……P10-11